CN109774462A - 一种汽车前驱连续变速机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆连续变速换挡技术领域，公开了一种汽车前驱连续变速机构，包括第一输入轴、第二输入轴和一根输出轴，第一输入轴的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与输出轴连接；第二输入轴的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与输出轴连接；第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现至少两个挡位的换挡变速调节；输出轴通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮。由于两根输入轴均处于运行状态，第一换挡变速机构与第二换挡变速机构能够无间隙地交替进行处于工作状态，以实现平顺地换挡调速，此种通过两种换挡装置互相交错换挡，能够在换挡过程中实现动力不中断，实现连续平滑的变速，提高了换挡品质。

Description

一种汽车前驱连续变速机构

技术领域

本发明涉及车辆连续变速换挡技术领域，公开了一种汽车前驱连续变速机构。

背景技术

现有电动车和混合动力车往往采用电机直接驱动,或者电机和发动机混合直接驱动车辆行驶，这样，电动机的高效率工作区域远远小于实际使用范围，电机常常在低效率区域工作，能量损失大，行驶里程短；另外，如果电机要兼顾低速大扭矩需求和高速小扭矩需求，往往需要超过额定电流工作，电机损耗大，发热量大，需要强力散热。

为了解决电机或者发动机直接驱动电动车的传动范围小问题，一些发明采用了有级动力中断换挡变速器，换挡冲击大，有顿挫感，换挡品质差。

现有的4挡位变速器，往往采用离合器中断动力，然后同步器换挡，换挡品质无法满足市场需求。

现有的双电机4挡或者多挡双变速器机构,往往采用行星减速机构输出动力,只能驱动一个车轮行驶.无法满足一个变速器机构驱动两个车轮的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是原有汽车变速机构的换挡动力间断、控制难的问题；进一步地，本发明还要解决的技术问题是原有汽车变速器机构采用行星减速机构输出动力时无法满足一个变速器机构同时驱动两个车轮的性能要求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种汽车前驱连续变速机构，包括第一输入轴、第二输入轴和一根输出轴，所述第一输入轴的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与所述输出轴连接；所述第二输入轴的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与所述输出轴连接；所述第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现至少两个挡位的换挡变速调节；所述输出轴通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮。

作为优选方案，还包括设于所述驱动轮之间的差速器，所述传动装置包括固设于所述输出轴上的第一齿轮和与所述第一齿轮外啮合的第二齿轮，所述第二齿轮与所述差速器传动连接。

作为优选方案，所述第一齿轮和所述第二齿轮均为直齿轮。

所述第一换挡变速机构能够实现两个挡位换挡调节，所述第二换挡变速机构能够实现两个挡位换挡调节。

作为优选方案，所述第一换挡变速机构包括第三齿轮、第四齿轮、设于所述第三齿轮与所述第四齿轮之间的第一换挡元件，所述第三齿轮和第四齿轮分别以空转的方式支撑于所述第一输入轴上，所述第一换挡元件固设于所述第一输入轴上；

所述输出轴上分别间隔地固设有第五齿轮和第六齿轮，所述第五齿轮与所述第三齿轮外啮合传动，所述第六齿轮与所述第四齿轮外啮合传动。

作为优选方案，第三齿轮和第四齿轮分别通过滚针支撑于所述第一输入轴上，所述第一换挡元件通过花键固设于所述第一输入轴上。

作为优选方案，所述第二换挡变速机构包括第七齿轮、第八齿轮、设于所述第七齿轮与所述第八齿轮之间的第二换挡元件，所述第七齿轮和所述第八齿轮分别以空转的方式支撑于所述第二输入轴上，所述第二换挡元件固设于所述第二输入轴上；

所述第七齿轮与所述第五齿轮外啮合传动，所述第八齿轮与所述第六齿轮外啮合传动。

作为优选方案，第七齿轮和第八齿轮分别通过滚针支撑于所述第二输入轴上，所述第二换挡元件通过花键固设于所述第二输入轴上。

作为优选方案，所述第一齿轮和所述第五齿轮为同一齿轮。

作为优选方案，所述传动装置还包括中间轴、分别间隔地固设于所述中间轴上的第九齿轮与第十齿轮，所述第一齿轮与所述第九齿轮外啮合，所述第二齿轮与所述第十齿轮外啮合。

作为优选方案，所述动力机构包括发动机或电动机。

采用上述技术方案，本发明实施例所述的汽车前驱连续变速机构，具有如下有益效果：

1)本发明所述的汽车前驱连续变速机构中的换挡装置互相交错换挡，在换挡过程中动力不中断，实现连续平滑的变速，提高换挡品质；

2)本发明所述的汽车前驱连续变速机构结构简单，成本低廉，应用推广价值大。

3)本发明所述的汽车前驱连续变速器机构的输出传动装置采用齿轮和差速器，利用差速器输出原理，适应于两侧输出动力,可以适应汽车前置前驱的混合动力和电动车需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1所述的汽车前驱连续变速机构的结构示意图；

图2是实施例2所述的汽车前驱连续变速机构的结构示意图；

图3是实施例3所述的汽车前驱连续变速机构的结构示意图；

图中，1-第一输入轴，2-第四齿轮，3-第六齿轮，4-第二输入轴，5-第八齿轮，6-驱动轮，7-第二齿轮，8-第二换挡元件，9-第七齿轮，10-第五齿轮，11-第一换挡元件，12-第三齿轮，13-第一齿轮，14-中间轴，15-第九齿轮，16-第十齿轮,17-输出轴,18-差速器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供一种汽车前驱连续变速机构，包括第一输入轴1、第二输入轴4和一根输出轴17，所述第一输入轴1的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与所述输出轴17连接；所述第二输入轴4的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与所述输出轴17连接；所述第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现至少两个挡位的换挡变速调节；所述输出轴17通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮6。由于两根输入轴均处于运行状态，第一换挡变速机构与第二换挡变速机构者至少有一个处于工作状态(与输入轴结合)，而且第一换挡变速机构与第二换挡变速机构能够无间隙地交替进行处于工作状态，以实现平顺地换挡调速，此种通过两种换挡装置互相交错换挡，能够在换挡过程中实现动力不中断，实现连续平滑的变速，提高了换挡品质，具有较大的应用推广价值。

其中，第一换挡变速机构能够实现两个或者三个或四个挡位，第二换挡变速机构能够实现两个或者三个或者四个挡位，故第一换挡变速机构与第二换挡变速机构能够有多种自由组合的方式以实现汽车的各种挡位连续变速，适用于多种车型，比如第一换挡变速机构实现三个挡位，第二换挡变速机构实现四个挡位，从而适用的车型可以实现7个挡位组合的连续变速调节，优选地，本实施例中，第一换挡变速机构能够实现两个挡位换挡调节，所述第二换挡变速机构能够实现两个挡位换挡调节。第一换挡变速机构能够实现一挡、三挡、空挡三者中任一种变速状态，第二换挡变速机构能够实现二挡、四挡、空挡三者中任一种变速状态，当第一换挡变速机构实现位于一挡变速状态且第二换挡变速机构实现位于空挡状态时实现汽车一挡行驶，当需要升至二挡时，驱动第二换挡变速机构实现二挡变速状态且同时将第一换挡变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡，当需要升至三挡时，驱动第一两挡变速机构实现三挡变速状态且同时将第二两挡变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡，当需要升至四挡时，驱动第二换挡变速机构实现四挡变速状态且同时将第一换挡变速机构实现空挡状态，从而实现无间隙无停顿地平顺升挡；当需要降挡，只需按照上述升挡方式的逆向方式即可实现无间隙无停顿地平顺降挡，该种汽车前驱连续变速机构中的换挡装置互相交错换挡，在换挡过程中动力不中断，实现连续平滑的变速，提高了换挡品质，且结构简单，成本低廉，应用推广价值大。

优选地，所述驱动轮7之间设有差速器18，所述传动装置包括固设于所述输出轴17上的第一齿轮13和与所述第一齿轮13外啮合的第二齿轮7，所述第二齿轮7与所述差速器18传动连接，还优选地，所述第一齿轮13和所述第二齿轮7均为直齿轮，该种输出传动方式结构简单，与行星排减速器输出的方式相比较,前者只能是一个变速器驱动与一个车轮,后者(本发明)可以驱动两侧车轮,适用于汽车前驱结构,或者四驱结构，具有广泛的应用价值。

具体地，所述第一换挡变速机构包括第三齿轮12、第四齿轮2、设于所述第三齿轮12与所述第四齿轮2之间的第一换挡元件11，所述第三齿轮12和第四齿轮2分别以空转的方式支撑于所述第一输入轴1上，所述第一换挡元件11固设于所述第一输入轴1上；所述输出轴17上分别间隔地固设有第五齿轮10和第六齿轮3，所述第五齿轮10与所述第三齿轮12外啮合传动，所述第六齿轮3与所述第四齿轮2外啮合传动，由此，上述的第一换挡变速机构能够实现一挡、三挡、空挡三者中任一种变速状态，实质由所述第一换挡元件11位于左、中、右三个位置中的任一位置状态而实现的，具体地，当第一换挡元件11位于左侧位置时，即此时第一换挡元件11与第三齿轮12套合，此种状态即为第一换挡变速机构的一挡变速状态，当第一换挡元件11位于右侧位置时，即此时第一换挡元件11与第四齿轮2套合，此种状态即为第一换挡变速机构的三挡变速状态，当第一换挡元件11位于中部位置，即第一换挡元件11不与任一齿轮套合的情况下，此时根据第二换挡变速机构的变速状态而实现二挡或四挡变速状态。同样地，上述的第二换挡变速机构包括第七齿轮9、第八齿轮5、设于所述第七齿轮9与所述第八齿轮5之间的第二换挡元件8，所述第七齿轮9和所述第八齿轮5分别以空转的方式支撑于所述第二输入轴4上，所述第二换挡元件8固设于所述第二输入轴4上，所述第七齿轮9与所述第五齿轮10外啮合传动，所述第八齿轮5与所述第六齿轮3外啮合传动，第二换挡变速机构的工作原理与第一换挡变速机构一致，第二换挡变速机构通过第二换挡元件8的位置进行变速状态的切换，具体地，当第二换挡元件8位于左侧位置与第七齿轮9套合时，第二换挡变速机构处于二挡变速状态，当第二换挡元件8位于右侧位置与第八齿轮5套合时，第二换挡变速机构处于四挡变速状态，当第二换挡元件8处于中间位置时，第二换挡变速机构处于空挡状态。该种汽车前驱连续变速机构中的换挡装置互相交错换挡，在换挡过程中动力不中断，就像二人接力赛一样，能够不断替换和无间断的运行，实现连续平滑的变速，提高了换挡品质，提高了汽车的舒适性。

还优选地，上述的第三齿轮12和第四齿轮2分别通过滚针支撑于所述第一输入轴1上，所述第一换挡元件11通过花键固设于所述第一输入轴1上；第七齿轮9和第八齿轮5分别通过滚针支撑于所述第二输入轴4上，所述第二换挡元件8通过花键固设于所述第二输入轴4上，由此实现第三齿轮和第四齿轮在第一输入轴上空转，第七齿轮和第八齿轮在第二输入轴上空转，而第一换挡元件与第一输入轴固设于一体，第二换挡元件与第二输入轴固设于一体，由此通过换挡元件与齿轮的套合与分离能够实现挡位切换。

优选地，上述的动力输入端可以接发动机或电动机，可以是第一输入轴和第二输入轴分别连接电动机，此时采用两个2挡变速挡位，让电机工作在高效率工作区域，降低电机超载工作，节省电力能源，延长行驶距离。还可以是第一输入轴连接发动机，第二输入轴连接电动机，可以是第一输入轴连接混动模式的动力机构，第二输入轴连接电动机或发动机，同时包括其他动力机构，如燃料电池动力机构等。

实施例2：

结合如图2所示，本发明实施例2提供的一种汽车前驱连续变速机构与实施例1的区别在于，所述第一齿轮13和所述第五齿轮10为同一齿轮，由此节省了齿轮个数，减少了变速器轴向尺寸,降低了生产成本，节省了汽车变速布局空间，具有较好的应用价值。

实施例3：

如图3所示，本发明实施例3提供的一种汽车前驱连续变速机构与实施例1的区别在于，所述传动装置还包括中间轴14、分别间隔地固设于所述中间轴14上的第九齿轮15与第十齿轮16，所述第一齿轮13与所述第九齿轮15外啮合，所述第二齿轮7与所述第十齿轮16外啮合，通过增加该中间轴，使得传动装置在动力输出时实现二级速比调节，以提高转速比的调节范围，能够适应更多的速比车型，当然该种传动装置的齿轮传动方式的变化不仅限于二级速比调节，同样可以通过增加更多的中间轴和齿轮以实现多级速比调节，从而满足不同速比车型的要求，因此其他改变传动装置增加变速级数的结构方式均应在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车前驱连续变速机构，其特征在于，包括第一输入轴(1)、第二输入轴(4)和一根输出轴(17)，所述第一输入轴(1)的一端为第一动力输入端，其另一端通过第一换挡变速机构与所述输出轴(17)连接；所述第二输入轴(4)的一端为第二动力输入端，其另一端通过第二换挡变速机构与所述输出轴(17)连接；

所述第一换挡变速机构和第二换挡变速机构均能够实现至少两个挡位的换挡变速调节；

所述输出轴(17)通过传动装置将动力传出至汽车驱动轮(6)。

2.根据权利要求1所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，还包括设于所述驱动轮之间的差速器(18)，所述传动装置包括固设于所述输出轴(17)上的第一齿轮(13)和与所述第一齿轮(13)外啮合的第二齿轮(7)，所述第二齿轮(7)与所述差速器(18)传动连接。

3.根据权利要求2所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，所述第一齿轮(13)和所述第二齿轮(7)均为直齿轮。

4.根据权利要求2或3所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，所述第一换挡变速机构能够实现两个挡位换挡调节，所述第二换挡变速机构能够实现两个挡位换挡调节。

5.根据权利要求4所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，所述第一换挡变速机构包括第三齿轮(12)、第四齿轮(2)、设于所述第三齿轮(12)与所述第四齿轮(2)之间的第一换挡元件(11)，所述第三齿轮(12)和第四齿轮(2)分别以空转的方式支撑于所述第一输入轴(1)上，所述第一换挡元件(11)固设于所述第一输入轴(1)上；

所述输出轴(17)上分别间隔地固设有第五齿轮(10)和第六齿轮(3)，所述第五齿轮(10)与所述第三齿轮(12)外啮合传动，所述第六齿轮(3)与所述第四齿轮(2)外啮合传动。

6.根据权利要求5所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，第三齿轮(12)和第四齿轮(2)分别通过滚针支撑于所述第一输入轴(1)上，所述第一换挡元件(11)通过花键固设于所述第一输入轴(1)上。

7.根据权利要求5所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，所述第二换挡变速机构包括第七齿轮(9)、第八齿轮(5)、设于所述第七齿轮(9)与所述第八齿轮(5)之间的第二换挡元件(8)，所述第七齿轮(9)和所述第八齿轮(5)分别以空转的方式支撑于所述第二输入轴(4)上，所述第二换挡元件(8)固设于所述第二输入轴(4)上；

所述第七齿轮(9)与所述第五齿轮(10)外啮合传动，所述第八齿轮(5)与所述第六齿轮(3)外啮合传动。

8.根据权利要求7所述汽车前驱连续变速机构，其特征在于，第七齿轮(9)和第八齿轮(5)分别通过滚针支撑于所述第二输入轴(4)上，所述第二换挡元件(8)通过花键固设于所述第二输入轴(4)上。

9.根据权利要求5所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，所述第一齿轮(13)和所述第五齿轮(10)为同一齿轮。

10.根据权利要求2或3所述的汽车前驱连续变速机构，其特征在于，所述传动装置还包括中间轴(14)、分别间隔地固设于所述中间轴(14)上的第九齿轮(15)与第十齿轮(16)，所述第一齿轮(13)与所述第九齿轮(15)外啮合，所述第二齿轮(7)与所述第十齿轮(16)外啮合。